220t／hCFB锅炉风道燃烧器烧损原因分析.doc

1、220 th CFB 锅炉风道燃烧器烧损原因分析及防治摘 要：文章针对 220t/hCFB 锅炉风道燃烧器严重烧损问题，详细分析了烧损原因，提出了解决方案，取得了良好效果。 关键词：燃烧器；CFB 锅炉；分析；烧损；防治? 石家庄热电厂?#16 锅炉系 HG-220/9.8-LPM23 型循环流化床（CFB ）锅炉，是由哈尔滨锅炉厂引进 ALSTOM(EVT 公司) 的循环流化床 技术进行基础设计和制造的。本锅炉设计燃煤为半无烟煤，煤质分析见表 1。针对燃煤情况，为加快启动速度、节省燃油，采用床上 +床下联合点火启动方式。该炉于2002 年 3 月 8 日投产，试运中床下风道燃烧器曾严重烧损，

2、下面对该炉床下风道燃烧器烧损原因进行分析并提出解决对策。?1CFB 锅炉风道燃烧器的特点 CFB 锅炉床下风道燃烧器主要由配风室、油点火装置、预燃室、混合室、支架、非金属膨胀节和风箱接口等组成，其结构见图 1。风道燃烧器布置在布风板的下部，与一次风箱相连接。风道燃烧器是将油枪点燃后火焰生成的热烟气与一定量的空气混合后达到一定的温度，经一次风箱穿过布风板，与床料混合并加热床料，当床料达到投煤温度后投煤。这种启动方式热利用率高，加热效果好，加热速度快，油枪设计出力为 850kg/h，其设计点火热容量为 12%B-MCR。油枪配风的过量空气系数按 =1.1考虑，燃烧时产生的热烟气理论温度为 1900

3、左右，其内部工作环境恶劣。?2 风道燃烧器烧损情况 在调试过程中，CFB 锅炉风道燃烧器曾发生烧损而严重变形。预燃室圆筒周围浇筑料全部烧流；混合风进风管端部烧秃且变形严重；端面?32mm4mm 冷却风管烧损；油枪内、外套筒之间间隙变小；其它部位耐火浇筑料多处出现较大裂缝；与水冷风室连接的膨胀节处浇筑料部分脱落；风道燃烧器温度测点端部全部烧流，烧损情况见图 2、图 3。3 原因分析?3.1 风道燃烧器设计问题 油枪稳燃罩的叶轮遮盖系数太大，造成油枪火焰燃烧时呈火轮状，旋流强度太强，造成火焰贴壁燃烧，燃烧室内热烟气热量不能被一次风及时带走，局部区域温度过高。端部配风管节圆直径偏小，管径太细（?迹常

4、 ?mmmm ），冷风流量小，压不住火，预燃室内壁得不到良好的冷却。?3.2 配风不当 风道燃烧器共 2 路进入风，均来自一次 风机出口。其中 1 路为油枪配风，经稳燃罩进入燃烧室内，用于油燃烧所需空气。此风量按 =1.1考虑，每支油枪所需的配风量为 V?p=10618m?3/h(在标准状态下)。另 1 路是混合风，混合风从预燃室的内外筒之间流过，对预燃室内筒起到冷却保护作用，所需混合风量 V?h=16700m?3/h(在标准状态下)。因油枪配风、混合风风道上未设流量测量装置，所以调试人员只能按挡板开度的大小来控制风量，不能准确控制实际用风量。试运时混合风挡板开度为 100%，配风挡板开度为

5、60%，各部温度、风压值见表 2。 两侧风道燃烧器烟温测点的指示值在10671256.8 ?之间，但现场检查测点已全部烧熔，无法反映真实温度。由耐热不锈钢测点烧损情况可知，实际烟温已远大于耐火材料耐火度 1670。从以上数据可看出，由于风量不足，导致风道燃烧器预燃室长时间处于超温状态，从而造成预燃室内部耐磨耐火浇筑料大面积脱落，内壁耐热不锈钢严重碳化。?3.3 燃烧器油压力取样位置不合理 压力取样点在油角阀后，当正常点火开启油角阀时，取样点油压会迅速下降（正常油压为 1.8MPa），当油压降至 1.4MPa 时，发生 OFT，致使点火失败。此现象频繁发生，导致油枪周围局部温度变化较大。?3.4

6、 壁温测点安装位置不当 测点端部未插入内筒壁内，不能真实反映内壁温度，造成温度指示失真。?3.5 设备及安装质量存在问题 在调试过程中发现油系统截止阀、油角阀内漏，停止油枪后，燃油继续渗入风道燃烧器内，使浇筑料周围表面存有燃油。待下次点火时，则出现浇筑料周围表面油燃烧现象。风道燃烧器内浇筑料未严格执行材料厂家施工技术要求和热养护技术工艺，致使内浇筑料表面粗糙，形成多处贯穿性裂纹。 ?4 对策?4.1 改进设备 a.加粗燃烧室冷却风管，加大节圆直径。燃烧室后板上的冷却风管（共 16 支）由原 32mm4mm（12Cr1MoV）改为?57mm3.5mm（1Cr18Ni9Ti），且将其节圆直径由 1

7、100mm 改为 1300mm?，以增强对燃烧室内壁的冷却效果。 b.更换耐火材料。原设计采用的耐火材料耐火度为 1670，在此区域，燃油理论燃烧温度为?1900 ?左右，若热烟气不能被及时带走，将使耐火材料超温塌落。为此，更换为耐火度1900等级的耐火材料，并严格按照工艺标准施工。 c.检查燃烧器壁温测点安装位置。将测点端部插入内筒壁内，保证壁温测点安装位置符合设计要求，测点安装位置见图 4。 d.合理选取油压取样点位置；增加油压低延时 5s 条件，防止点火中因瞬时油压低造成油枪频繁停运，避免风道燃烧室内浇筑料温度大幅波动；确保油系统阀门严密不漏。?4.2 调整运行 a.改进点火操作方法，合

8、理配风。床下风道燃烧器点火前，将热一次风挡板关闭，混合风挡板开至 60%左右，配风挡板开至 10%15%，待油枪点燃后，迅速开大配风挡板、混合风挡板至 90%左右。此后，严格监视风道燃烧器内壁温度，控制烟温不超过900。当发现温度上升时，立即采取措施，增加燃烧室风量。 b.启动燃烧器时，严格执行启动程序。按照先小出力雾化片、后大出力雾化片的原则进行，使燃烧器内浇筑料温度缓慢上升。风道燃烧器雾化片切换时，动作应迅速，以缩短停运油枪时间，防止燃烧器内温度变化过大。?5 改进效果 锅炉风道燃烧器改进后，运行至今，经过 15 次点火启动，出口烟温、壁温一直保持在设计允许值之内；锅炉停炉、检修时多次打开风道燃烧器检查，未发现超温和烧损现象，实践证明改进效果明显，运行数据见表 3。?6结束语 目前 CFB 锅炉在火力发电厂得到了广泛应用，作为 CFB 锅炉重要启动手段的风道燃烧器，由于其工作环境恶劣，运行中容易发生故障，影响机组的安全。石家庄热电厂针对#16CFB 锅炉风道燃烧器系统出现的故障进行了分析，采取了相应对策，取得了良好效果，为 CFB 锅炉机组安全稳定运行奠定了基础。可为采用床下风道燃烧器的 CFB 锅炉设计及运行提供参考。